人因工程學第9章人的信息處理系統(tǒng)

第九章人的信息處理系統(tǒng)

隨著科學技術(shù)的進步，特別是電子計算機的飛躍發(fā)展，人在系統(tǒng)中的作用發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變。系統(tǒng)中的操作人員正在逐步地從直接控制人員轉(zhuǎn)變成監(jiān)視人員和決策者。生產(chǎn)過程中信息在時間和空間上密集化，對作業(yè)者勞動過程產(chǎn)生很大影響，作業(yè)者面臨著大量的信息加工要求，必須保持注意力高度集中，并具有較高的反應速度和準確性。因此,了解人的信息處理系統(tǒng)構(gòu)成，掌握信息處理過程和特征不僅對系統(tǒng)設(shè)計人員更好的完成系統(tǒng)設(shè)計，提高系統(tǒng)效率有重要作用，同時也是腦力負荷研究的基礎(chǔ)。目前一頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

為了解釋人的認知活動，認知工效學家將人模擬成一個與計算機類似的信息處理系統(tǒng)。人的信息處理系統(tǒng)的基本組成部分如圖9-1所示。

第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型

一、人的信息處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖9-1人的信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖目前二頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（一）感知覺系統(tǒng)：人的信息處理的第一個階段是感覺。在這一階段，人通過各種感覺器官接受外界的信息，然后把這些信息傳遞給中樞信息處理系統(tǒng)。（二）中樞信息處理系統(tǒng)：人的認知系統(tǒng)接收從感知系統(tǒng)傳入的經(jīng)過編碼后的信息，并將這些信息存入本系統(tǒng)的工作記憶中，同時從長時記憶中提取以前存入的有關(guān)信息和加工規(guī)律，進行綜合分析后做出如何反應的決策，并將決策信息輸出到運動系統(tǒng)。（三）反應（運動）系統(tǒng)：它執(zhí)行中樞信息系統(tǒng)發(fā)出的命令，產(chǎn)生人的信息處理系統(tǒng)的輸出。

第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型

一、人的信息處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)目前三頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型

二、信息、信息量與信息傳遞模式（1）信息。信息是能消除事先不能確定的情況的信號或知識，它存在于一切事物中，是一種抽象量。

（2）信息量。信息量是人機系統(tǒng)中設(shè)計時考慮的重要參數(shù)。有關(guān)信息量的計算通常選用對數(shù)單位進行度量。

目前四頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第一節(jié)人的信息處理系統(tǒng)模型

二、信息、信息量與信息傳遞模式（3）信息傳遞模式。人機系統(tǒng)中，信息在信息源和信宿（信息接收者）之間傳遞過程通常有三種模式：1）信息源發(fā)出的信息被信宿完全接收。2）信源發(fā)出的信息在傳遞過程中消耗殆盡。3）從信源發(fā)出的信息雖然有些損耗，信宿收到的信號也混有某些噪聲成分，但仍有部分信源發(fā)出的信息被有效地傳送到了信宿。目前五頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

目前六頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（一）感覺（Senses）及其特性人通過感覺器官獲得關(guān)于周圍環(huán)境和自身狀態(tài)的各種信息。感覺器官中的感受器是接收刺激的專門裝置。感覺是人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物個別屬性的反映。人通過自己的感覺器官獲得關(guān)于周圍環(huán)境的各種信息,因此感覺是人的信息處理系統(tǒng)的輸入子系統(tǒng).感覺器官中的感受器是接受刺激的專門裝置.在刺激物的作用下,感受器的神經(jīng)末梢發(fā)生興奮,興奮沿神經(jīng)通道傳送到大腦皮層感覺區(qū)產(chǎn)生感覺.

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

一、感覺與知覺系統(tǒng)目前七頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（一）感覺（Senses）及其特性感受器按其接受刺激的性質(zhì)可分為視、聽、觸、味、膚覺等多種感受器。其中視覺、聽覺和嗅覺接受遠距離的刺激。一般來說，一種感覺器只對某種形式的刺激特別敏感，這種刺激就叫該種感覺器的適宜刺激.除適宜刺激外,感覺器對其他刺激不敏感或根本不反應.例如可見光是眼的適宜刺激,一定頻率范圍的聲波是耳的適宜刺激。電或機械刺激雖然也能在眼內(nèi)引起感覺,但需要較大能量,而且這種感覺是相當粗糙的。人的感覺和各類感受器的適宜刺激見表9-1。

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

一、感覺與知覺系統(tǒng)目前八頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點表9-1人的感覺和各類感受器的適宜刺激感覺感受器適宜刺激刺激源視覺眼睛一定頻率范圍的電磁波外部聽覺互一定頻率范圍的聲波外部旋轉(zhuǎn)半規(guī)管肌肉感受器內(nèi)耳液壓變化，肌肉伸張內(nèi)部下落和直線運動半規(guī)管內(nèi)耳小骨位置變化內(nèi)部味覺舌頭和口腔的一些特殊細胞溶于唾液中的一些化學物質(zhì)外部嗅覺鼻腔粘膜上的一些毛細胞蒸發(fā)的化學物質(zhì)外部觸覺主要是皮膚皮膚表面的變形彎曲接觸振動覺無特定器官機械壓力的振幅及頻率變化接觸壓力覺皮膚及皮下組織皮膚及皮下組織變形接觸溫度覺皮膚及皮下組織環(huán)境媒介的溫度變化，或人體接觸物的溫度變化，機械運動，某些化學物質(zhì)外部或接觸面表層痛覺確切的感覺尚不清楚，一般認為是皮膚的自由神經(jīng)末梢強度很大的壓力、熱、冷、沖擊及某些化學物質(zhì)外部或接觸面深層痛覺一般認為是自由神經(jīng)末梢極強自壓力和高熱外部或接觸面位覺和運動覺肌肉、腱神經(jīng)末梢肌肉拉伸，收縮內(nèi)部自身動覺關(guān)節(jié)不清楚內(nèi)部目前九頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點每種感覺通道都有其特殊的功能和作用，但也都有其局限性.這種局限性可能直接影響信息輸入，進而可能影響更高水平的信息處理。例如，眼睛視網(wǎng)膜中視錐細胞和視桿細胞這兩類感受器的感光特性限制了信息顯示中顏色編碼的使用范圍。

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

目前十頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（一）感覺（Senses）及其特性

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

一、感覺與知覺系統(tǒng)感覺閾限感覺器官可接受外界刺激的范圍絕對閾限相對閾限目前十一頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點絕對閾限外界刺激必須達到一定強度才能引起人的感覺。絕對感覺閾限的下限剛剛能引起感覺的最小刺激量。強度比這個值低的刺激不能引起人的感覺。絕對感覺閾限的上限能產(chǎn)生正常感覺的最大刺激量。作用于感覺器官的刺激強度若超過這個上限，就會引起痛覺，嚴重時甚至于造成感覺器官的損傷。

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

目前十二頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點表9-2幾種主要感覺器官的絕對辨認能力感覺刺激維度絕對辨認能力(bit/刺激)辨認的刺激數(shù)研究者視覺在直線上(在直線度盤上)3.2510Hake、Garner(1951)點(指針)的位置3.9010Coonan、Klemmen(inMiller,1956)顏色(主波長)3.109Eriksen、Hake(1955)明度2.305Eriksen、Hake(1955)簡單幾何圖形的面積2.202.6056Pollack(inMiller,1956)直線的長度2.60～3.007～8Pollack(inMiller,1956)直線傾斜度2.80～3.307～11Pollack(inMler,1956)弧度(其弦不變)1.60～2.204～5Pollack(inMiller,1956)聽覺純音強度(音響)2.305Gamer(1953)純音頻率(音高)2.507Pollack(1952、1953)味覺食鹽水濃度1.904Beebe-Center、Rodgers、Connell(1955)振動覺振動強度2.004Geldard(inMiller,1956)振動持續(xù)時間2.305Geldard(inMillef，1956)(胸部)振動位置2.807Geldard(inMiller,1956)電擊電擊強度1.703Hawker（l960)電擊持續(xù)時間1.803Hawker、Warn(1961)目前十三頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點差別感覺閾限當信號刺激的能量分布落在絕對感覺閾限的上下限之間時，人借助于感覺器官不僅能夠確定刺激的有無，而且能覺察刺激的變化或差別。剛剛能引起差別感覺的刺激之間的最小差別量，叫差別感覺閾限，也叫最小可覺差。每一種感覺器官的差別感覺閾限不是一個絕對數(shù)值，它隨最初的刺激強度而變化，并且兩者之比是一個常數(shù)，這一關(guān)系被稱為韋伯定律。

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

目前十四頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點韋伯定律△I/I=K式中：I是初始刺激強度△I為引起差別感覺的刺激強度的增量K為常數(shù).韋伯定律只適用于中等強度的刺激,而不適用于極弱或極強的刺激.目前十五頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點感覺 韋伯比例音高(2000赫) 0.0003重壓(400克) 0.013明度(1000光量子) 0.016舉重(300克) 0.019響度(1000赫,100分貝) 0.088橡皮氣味(200嗅單位) 0.104皮膚壓覺(5克/毫米) 0.136咸味(3克分子/公升) 0.200最優(yōu)條件下各種感覺的韋伯比例目前十六頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（二）知覺（Perception）

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

一、感覺與知覺系統(tǒng)人們通過感官得到了外部世界的信息，這些信息經(jīng)過頭腦的加工（綜合與解釋），產(chǎn)生的對事物整體的認識，就是知覺。知覺以感覺作基礎(chǔ)，是現(xiàn)實刺激和已儲存的知識經(jīng)驗的相互作用的結(jié)果，是一種主動的和富有選擇性的構(gòu)造過程。

知覺作為一種活動過程，包含了互相聯(lián)系的幾種作用：覺察、分辨和確認。在知覺過程中，人對事物的覺察、分辨和確認的閾限值是不一樣的。如果說人們覺察一個物體比較容易，那么要確認這個物體就要困難得多，需要的加工時間也較長。目前十七頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（二）知覺（Perception）

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

一、感覺與知覺系統(tǒng)知覺是人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物和主觀狀況的整體反映。把感受到的外界刺激與貯存有大腦中的信息進行比較,對外界刺激進行編碼,使它成為人的信息中心能夠識別的形式。是感覺的第二個階段

目前十八頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

二、感知過程中的信息存儲（1）感覺儲存。感覺儲存又稱感覺記憶或瞬時記憶。它是外界輸入刺激后人對信息加工的第一個模塊，感覺記憶的儲存時間大約為0.25s～2s。（2）感覺儲存的編碼。感覺儲存編碼形式主要依賴于信息的物理特征，因而具有鮮明的形象性。（3）感覺儲存和工作記憶的交互作用。工作記憶是感覺記憶和長時記憶的中間階段，即輸入信息經(jīng)過再編碼，使其容量擴大。（4）感知映象的衰退和儲存容量。感知記憶(包括視覺映象和聽覺映象)隨時間消逝而衰退。實驗研究表明，感知記憶中殘存的信息數(shù)量隨時間的消逝而遵循指數(shù)曲線規(guī)律迅速下降。目前十九頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

三、感知系統(tǒng)的信息加工

人的知識經(jīng)驗和現(xiàn)實刺激是產(chǎn)生知覺所必需的。人的知覺過程所包含的信息加工方式主要體現(xiàn)為自下而上的加工和自上而下的加工兩種方式。

（1）自下而上的加工。指由外部刺激開始的加工，通常指先對較小的知覺單元進行分析，然后再轉(zhuǎn)向較大的知覺單元，經(jīng)過一系列連續(xù)階段的加工而達到對感覺刺激的解釋。（2）自上而下加工。是由有關(guān)知覺對象的一般知識開始的加工。由此可以形成期望或?qū)χX對象的假設(shè)。一般說來，在人的知覺活動中，非感覺信息越多，他們所需要的感覺信息就越少，因而自上而下的加工占優(yōu)勢；相反，非感覺信息越少，就需要越多的感覺信息，因而自下而上的加工占優(yōu)勢。（一）信息加工方式目前二十頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

三、感知系統(tǒng)的信息加工模式是指由若干元素或成分按一定關(guān)系形成的某種刺激結(jié)構(gòu)，也可以說模式是刺激的組合。模式識別是人的一種基本的認知能力或智能，在人的各種活動中都有重要的作用。人的模式識別可看作一個典型的知覺過程，它依賴于人的知識和經(jīng)驗。一般說來，模式識別過程是感覺信息與長時記憶中的有關(guān)信息進行比較，再決定它與哪個長時記憶中的項目有著最佳匹配的過程。關(guān)于匹配過程的實現(xiàn)方式，有三種主要模型:（1）模板匹配模型。（2）原型匹配模型。（3）特征分析模型。（二）模式識別目前二十一頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

三、感知系統(tǒng)的信息加工（1）加工周期。知覺加工器的加工周期時間與刺激脈沖反應的時間有關(guān)。（2）單位知覺。如果在一個知覺加工器的工作周期里，有多個相類似的刺激發(fā)生，那么知覺加工器就會將它們當作一個刺激單位加以處理。（3）感知加工的速率變化。在人類信息加工器模型中，知覺加工器的單位加工周期并非一個固定的常數(shù)。根據(jù)不同的刺激條件，加工周期可在一定范圍內(nèi)變化。（三）信息加工周期、單位知覺、感知加工的速率變化目前二十二頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

四、人的信息傳遞能力（1）理論能力估計與人的實際能力。哈佛大學的米勒(G．A．Miller)在大量研究和考察的基礎(chǔ)上得出了這樣的結(jié)論：“在最理想的條件下，傳信能力的實際上限似乎處于25bit/s左右，至今無人聲稱最高值能達到40bit/s”。

（2）感知覺的絕對辨認能力。如表9-3為不同感知覺的絕對辨認能力。辨認能力是指當單個的刺激呈現(xiàn)而不與其他刺激作比較的條件下，感覺器官所具有的辨認能力。（3）信息傳遞率。信息傳輸速率（R）是指人在單位時間內(nèi)能傳遞的信息量。由于實驗條件的不同，所得的信息傳遞率也不完全一致。一般認為，人的通道容量約為7bit左右，即人每秒最大可傳遞7bit左右的信息量。實際上，人的信息傳遞率遠遠高于7bit，這是因為作用于人的感官的外界刺激往往都是多維度的。

目前二十三頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點表9-3部分感官對信號能量頻譜分布的感覺范圍和分辨能力信號能量頻譜分布感覺范圍信號能量頻譜分布辨別能力感覺最低頻率(閾限下限)最高頻率(閾限上限)相對辨別絕對辨別色調(diào)300毫微米1500毫微米對中等強度的可見光譜約可分辨出128個色度等級12—13個色度等級自光閃光占空比為0.5的中等強度白光約在50赫左右產(chǎn)生融合占空比為0.5的中等強度白光在1—15赫的頻率范圍內(nèi)可分辨出375個等級不超過5—6個等級純音20赫20000赫在20--20000赫頻率范圍內(nèi)響度為60分貝時約可分辨出1800個等級4—5個聲調(diào)間歇白噪聲占空比為0.5的中等強度白噪聲約在2000赫產(chǎn)生融合占空比為0.5的中等強度，自噪聲間歇率為1—45赫時約可分辨出460個等級機械振動高強度刺激時可覺察到10000赫的振動在1—320赫范圍內(nèi)可分辨出180個等級目前二十四頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意（一）注意的基本概念

注意是心理活動或意識對一定對象的指向與集中。注意的指向性是指人在某一瞬間，他的心理活動或意識選擇了某個對象，而忽略了另一些對象。當心理活動或意識指向某個對象的時候，它們會在這個對象上集中起來，即全神貫注起來，這就是注意的集中性。(二)注意的功能（1）注意的選擇功能。（2）注意的保持功能。（3）注意的調(diào)節(jié)及監(jiān)督功能。目前二十五頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意（三）注意的種類根據(jù)引起注意和維持注意有無目的及是否需要付出意志努力，注意可分為無意注意、有意注意和有意后注意。（1）無意注意。無意注意是指事先沒有目的、也不需要意志努力的注意。

(2)有意注意。有意注意是指有預定目的、需要一定意志努力的注意。

(3)有意后注意。有意后注意是注意的一種特殊形式。從特征上講，它同時具有無意注意和有意注意的某些特征。目前二十六頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意（四）注意的特性(1)注意的廣度。注意廣度是指在一個很短的時間內(nèi)能知覺的注意對象的數(shù)目。

（2）注意的選擇性。注意的選擇性是個體在同時呈現(xiàn)的兩種或兩種以上的刺激中選擇一種進行注意，而忽略另外的刺激。

（3）注意的持續(xù)性。注意持續(xù)性是指注意在一定時間內(nèi)保持在某個認識的客體或活動上，也叫注意的穩(wěn)定性。

（4）注意的分配。注意的分配性是個體在同一時間對兩種或兩種以上的刺激進行注意，或?qū)⒆⒁夥峙涞讲煌幕顒又小?/p>

目前二十七頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意1.注意的選擇功能（1）過濾器理論。神經(jīng)系統(tǒng)在加工信息的容量方面是有限度的，不可能對所有的感覺刺激進行加工。當信息通過各種感覺通道進入神經(jīng)系統(tǒng)時，要先經(jīng)過一個過濾機制。只有一部分信息可以通過這個機制，并接受進一步的加工；而其他的信息就被阻斷在它的外面，而完全喪失了。（2）衰減理論?；谌粘Ｉ钣^察和實驗研究的結(jié)果，特瑞斯曼(Treisman，1964)提出了衰減理論。衰減理論主張，當信息通過過濾裝置時，不被注意或非追隨的信息只是在強度上減弱了，而不是完全消失。（五）注意的認知理論目前二十八頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意1.注意的選擇功能（五）注意的認知理論（3）后期選擇理論。這種理論認為，所有進來的信息都被加工。當信息達到工作記憶時，開始選擇獲得進一步加工的信息。因為進一步加工的選擇是在工作記憶中進行的，即對信息的選擇發(fā)生在加工后期的反應階段。

（4）多階段選擇理論。過濾器理論、衰減理論及后期選擇理論都假設(shè)，注意的選擇過程發(fā)生在信息加工的某個特定階段上。約翰斯頓等人(Johnston&Heinz，1978)提出了一個較靈活的模型，認為選擇過程在不同的加工階段上都有可能發(fā)生。目前二十九頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

圖9-2三種理論的比較示意圖目前三十頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意2.注意與認知資源分配（五）注意的認知理論（1）認知資源理論。該理論認為，與其把注意看成一個容量有限的加工通道，不如看作一組對刺激進行歸類和識別的認知資源或認知能力。圖9-3描述了注意的能量模型。

目前三十一頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

目前三十二頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

第二節(jié)

感知系統(tǒng)的信息加工

五、注意2.注意與認知資源分配（五）注意的認知理論（2）雙加工理論。該理論認為，人類的認知加工有兩類：自動化加工和受意識控制的加工。其中自動化加工不受認知資源的限制，不需要注意，是自動進行的。這些加工過程由適當?shù)拇碳ひl(fā)，發(fā)生比較快，也不影響其他的加工過程。在形成之后，其加工過程比較難改變。而意識控制的加工受認知資源的限制，需要注意的參與，可以隨環(huán)境的變化而不斷進行調(diào)整。目前三十三頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

人在執(zhí)行簡單任務的時候，認知系統(tǒng)的功能是把感知系統(tǒng)輸入信息與運動系統(tǒng)合適的輸出行為連接起來。然而人類面臨的系統(tǒng)任務是困難或復雜的，往往要涉及學習、記憶提取、問題解決等過程，因而認知系統(tǒng)的加工器活動也比其他系統(tǒng)的加工器活動更為復雜。第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工目前三十四頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

認知系統(tǒng)的信息儲存有兩種方式：一種是為當前信息加工的需要而短時儲存信息，一般稱為工作記憶；另一種是為以后信息加工的需要而儲存信息，即所謂的長時記憶。（一）工作記憶

第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認知）系統(tǒng)的信息儲存1.工作記憶的含義及特點工作記憶也叫短時記憶和操作記憶，是感覺記憶和長時記憶的中間階段。工作記憶有以下特點：(1)信息保持時間很短。(2)記憶容量小。(3)對中斷的高度敏感。(4)短時記憶中的信息可被意識。目前三十五頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（一）工作記憶

第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認知）系統(tǒng)的信息儲存2.工作記憶的編碼及影響因素聽覺編碼和視覺編碼是工作記憶的主要編碼方式。研究表明，工作記憶的編碼通常是以聽覺的聲音符號方式進行的，但在工作記憶的最初階段存在視覺形式編碼，之后逐漸向聽覺形式過渡。

工作記憶編碼效果的影響因素：（1）覺醒水平；（2）工作記憶的組塊；（3）認知加工深度。目前三十六頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（一）工作記憶

第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認知）系統(tǒng)的信息儲存3.工作記憶信息的存儲和遺忘（1）復述。復述是工作記憶信息存儲的有效方法。復述又分為兩種：一種是機械復述或保持性復述，將工作記憶中的信息不斷地簡單重復；另一種是精細復述，將工作記憶中的信息進行分析，使之與已有的經(jīng)驗建立起聯(lián)系。（2）遺忘。記憶的內(nèi)容不能保持或者提取時有困難就是遺忘。工作記憶的容量有限，儲存時間也很短。在沒有復述的情況下，工作記憶可保持15～30s。圖9-3為阻止復述后工作記憶遺忘速率。

目前三十七頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工圖9-3阻止復述后工作記憶遺忘速率目前三十八頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點a）肯定判斷和否定判斷的反應時間b）項目長度與反應時關(guān)系（一）工作記憶

第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認知）系統(tǒng)的信息儲存

4.工作記憶的信息提取工作記憶中信息提取方式為完全系列掃描，即對全部項目進行完全的檢索，然后做出判斷。在這種提取方式下，肯定判斷和否定判斷都要對全部項目進行搜索，因此它們應該具有同樣的反應時間(圖9-4a)。另外，反應時間是項目長度的函數(shù)，圖9-4b是實驗得到的結(jié)果。目前三十九頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（二）長時記憶

第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認知）系統(tǒng)的信息儲存1.長時記憶的含義和編碼（1）長時記憶是指存儲時間在一分鐘以上、數(shù)月、數(shù)年乃至終身不忘的信息。（2）長時記憶的編碼就是把新的信息納入已有的知識框架內(nèi)，或把一些分散的信息單元組合成一個新的知識框架。

長時記憶的編碼形式主要有以下三種：a.語義類型編碼b.語言特點編碼c.主觀組織（3）長時記憶編碼的主要影響因素：編碼時的意識狀態(tài)和加工深度。研究表明，有意編碼的效果明顯優(yōu)于自動編碼的效果；加工深度不同，記憶效果也是不同的。目前四十頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（二）長時記憶

第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認知）系統(tǒng)的信息儲存2.長時記憶的信息儲存長時記憶中信息的存儲是一個動態(tài)過程。從量的方面，存儲信息的數(shù)量隨時間的遷移而逐漸下降；從質(zhì)的方面，存儲的信息會出現(xiàn)不同形式的變化。3.長時記憶的信息提取：再認和回憶（1）再認是指人們對感知過、思考過或體驗過的事物，當它再度呈現(xiàn)時，仍能認識的心理過程。圖9-5為時間間隔對再認的影響，從圖中可以看到，從學習到再認的間隔時間越長，效果越差。目前四十一頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（二）長時記憶

第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認知）系統(tǒng)的信息儲存3.長時記憶的信息提取：再認和回憶（2）

回憶是人們過去經(jīng)歷過的事物以形象或概念的形式在頭腦中重新出現(xiàn)的過程?；貞浲ǔＲ月?lián)想為基礎(chǔ)。目前四十二頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（二）長時記憶

第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認知）系統(tǒng)的信息儲存4.長時記憶中信息的遺忘（1）人的遺忘過程。19世紀末，德國心理學家艾賓浩斯采用自然科學的方法對記憶進行了實驗研究，得出了人的遺忘發(fā)展進程規(guī)律。他還將實驗的結(jié)果繪成曲線，這就是著名的艾賓浩斯遺忘曲線(圖9-6)。圖9-6艾賓浩斯遺忘曲線目前四十三頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（二）長時記憶

第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工一、中樞（認知）系統(tǒng)的信息儲存4.長時記憶中信息的遺忘

（2）遺忘原因?qū)嶒灡砻?，干擾理論是解釋遺忘原因的重要理論。干擾理論認為，遺忘是因為在學習和回憶之間受到其他刺激的干擾所致。一旦干擾被排除，記憶就能恢復，而記憶痕跡并未發(fā)生變化。目前四十四頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（一）思維過程

第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工

二、思維與推理

思維是借助語言、表象或動作實現(xiàn)的、對客觀事物概括的和見解的認識，是認識的高級形式。具體包括以下過程：1.分析與綜合。分析是指在頭腦中把事物的整體分解為各個部分或各個屬性。綜合是在頭腦中把事物的各個部分、各個特征、各種屬性結(jié)合起來，了解它們之間的聯(lián)系，形成一個整體。2.比較。比較是把各種事物和現(xiàn)象加以對比，確定它們的相同點、不同點及其關(guān)系。比較是以分析為前提的，只有在思想上把不同對象的部分特征區(qū)別開來，才能進行比較。3.抽象與概括。抽象是在思想上抽出各種事物與現(xiàn)象的共同的特征和屬性，舍棄其個別特征和屬性的過程。目前四十五頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（二）推理第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工

二、思維與推理

推理是指從具體事物歸納出一般規(guī)律，或者根據(jù)一般原理推出新結(jié)論的思維活動。前者叫歸納推理，后者叫演繹推理。演繹推理包括以下幾種方式：1.三階段推理。它是由兩個假定真實的前提，和一個可能符合，也可能不符合這兩個前提的結(jié)論所組成。2.線性推理。線性推理又稱關(guān)系推理，在這種推理中，所給予的兩個前提說明了三個邏輯項之間的可傳遞性的關(guān)系。

3.條件推理。條件推理是指人們利用條件性命題進行的推理。它發(fā)生在當給出所謂的條件語句---決定在滿足特定條件時將出現(xiàn)何種結(jié)果的規(guī)則，并要求推理者根據(jù)前面給出的信息對結(jié)論的有效性進行評價的時候。目前四十六頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點（三）問題解決

第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工

二、思維與推理

1.問題解決的含義及腦機制（1）問題解決是由一定的情景引起的，按照一定的目標，應用各種認知活動、技能等，經(jīng)過一系列的思維操作，使問題得以解決的過程。（2）由大腦皮層其它部位加工過的信息，都要傳遞到額葉進行更復雜的加工、綜合，編制成行為的程序，進而調(diào)節(jié)和控制人們的行為和心理過程，同時還要將行為的結(jié)果與最初的目的進行對照，以保證活動的完成。

2.問題解決中的策略（1）算法。算法策略就是在問題空間中隨機搜索所有可能的解決問題的方法，直至選擇一種有效的方法解決問題。（2）啟發(fā)法。啟發(fā)法是人根據(jù)一定的經(jīng)驗，在問題空間內(nèi)進行較少的搜索，以達到問題解決的一種方法。常用的啟發(fā)性策略：1）手段一目的分析。2）逆向搜索。3）爬山法。目前四十七頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

1.大腦信息處理能力的界限

第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工三、影響信息處理的因素

（1）大腦皮質(zhì)對連續(xù)接受的各種信息不可能全部確切地給以處理，其能力具有一定的限度。把從感覺器官得到的信息，在大腦皮質(zhì)進行判斷，決定采取什么樣的行動時，人不可能同時處理兩種以上的信息。

（2）在處理各種信息過程中，當時間十分充裕時，人們可以正確地進行處理；當信息時間短觸信息又錯綜復雜時，就不能很好地處理，將出現(xiàn)以下各種情況：①漏掉了未處理的信息。②作了錯誤的處理。③處理延遲。④信息內(nèi)容處理不全。⑤信息處理的質(zhì)量降低。⑥使用了規(guī)定以外的處理方法。⑦放棄處理。目前四十八頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

2.內(nèi)部因素第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工三、影響信息處理的因素

影響信息處理能力的內(nèi)部因素主要有：覺醒水平，動力，學習(練習)和疲勞。（1）人的喚醒水平。喚醒水平指人的總體生理激活程度。它對工作效率有很大影響。在適宜的范圍內(nèi)，喚醒能維持大腦的興奮性，有利于注意的保持和集中。但是超出此范圍過分激活，人將處于十分緊張狀態(tài)，無法實現(xiàn)有效行為。（2）工作任務因素。認知加工器的加工周期通常為10次/s左右，每次約70(25～170)ms。認知加工器的加工周期變動性較大，不同的加工任務，其加工周期時間可在很大范圍內(nèi)波動。教材表9-5為不同認知系統(tǒng)的加工速度。目前四十九頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點

2.內(nèi)部因素第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工三、影響信息處理的因素

（3）學習。從學習曲線規(guī)律可知，如果反復的練習同種作業(yè)，隨著練習次數(shù)的增加，工作質(zhì)量和效率都將在一定程度上有所改善。并能減輕人的疲勞。（4）疲勞。對信息處理過程來說，疲勞將帶來與學習相反的效果。在疲勞使信息處理能力降低的狀態(tài)下，就會發(fā)生不能很好地處理刺激的反應模式。

（5）動力。人因具有動機才能對所給的刺激產(chǎn)生一定的行動，這種現(xiàn)象稱為動力。人對作業(yè)形成動力是人處理信息時的基礎(chǔ)條件之一，特別是在重新學習掌握信息處理方法時，動力具有更加重要的作用。目前五十頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點3.外部條件第三節(jié)

中樞（認知）系統(tǒng)的信息加工三、影響信息處理的因素

大腦依據(jù)記憶而積累的經(jīng)驗來確定如何處理新接受的信息和進行什么樣的行動。信息處理過程與處理信息者的知識、技能等個人的因素有很大關(guān)系。但同時作業(yè)時間、時機以及作業(yè)條件等也有影響。例如，作業(yè)環(huán)境對作業(yè)者的生理和心理有直接和間接影響。在這些因素的影響下，信息的處理能力或者是增大或者是減少。目前五十一頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點第四節(jié)

人的信息輸出操作者在接收來自系統(tǒng)的信息并對其進行中樞加工以后，便根據(jù)加工的結(jié)果對系統(tǒng)做出反應。這后一個過程即稱為操作者的信息輸出。信息輸出是對系統(tǒng)進行有效控制并使其正常運轉(zhuǎn)的必要環(huán)節(jié)。例如，汽車駕駛員為避免撞上前方突然出現(xiàn)的行人而剎住汽車，飛行員將瞄準器對準欲攻擊的目標，等等。此類行為都是信息輸出的表現(xiàn)。信息輸出的實際形式是多種多樣的。各類信息輸出的質(zhì)量取決于反應時間、運動時間和準確性等因素。本節(jié)主要介紹人的信息輸出的形式、反應時間和運動時間。目前五十二頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點第四節(jié)

人的信息輸出在實際情境中，操作者的信息輸出形式多種多樣。信息輸出最重要的方式是運動輸出。根據(jù)操作活動的形式，人體操作活動可分為以下六種：（1）定位運動（2）重復運動（3）連續(xù)運動（4）操作運動（5）序列運動（6）靜態(tài)調(diào)節(jié)運動上述各種運動形式，經(jīng)常按一定的關(guān)系年并行或連續(xù)出現(xiàn)，例如，靜態(tài)調(diào)節(jié)運動與其他各種運動同時存在；連續(xù)運動與操作運動穿插進行，重復運動往往在序列運動中出現(xiàn)等。一、信息輸出形式目前五十三頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點第四節(jié)

人的信息輸出（一）反映時的概念一般將外界刺激出現(xiàn)到操作者根據(jù)刺激信息完成反應之間的時間間隔稱為反應時。反應時又稱反應潛伏期，反應不能在給予刺激的同時立即發(fā)生，而是有一個反應過程。

反應過程包括刺激使感覺器官產(chǎn)生活動，經(jīng)由神經(jīng)傳遞至大腦，經(jīng)過加工處理，再從大腦傳給肌肉，肌肉收縮后作用于外界的某種客體。

二、反應時與運動速度目前五十四頁\總數(shù)六十頁\編于二十二點第四節(jié)

人的信息輸出